La turmalina ( / ˈtʊərməlɪn , -ˌl iːn / TOOR -mə-lin, -leen ) es un grupo mineral de silicato cristalino en el que el boro se combina con elementos como aluminio , hierro , magnesio , sodio , litio o potasio . Esta piedra preciosa viene en una amplia variedad de colores .
El nombre se deriva del cingalés tōramalli ( ටෝරමල්ලි ), que se refiere a las piedras preciosas de cornalina . [4]
La Compañía Holandesa de las Indias Orientales trajo a Europa grandes cantidades de turmalinas de colores brillantes para satisfacer la demanda de curiosidades y gemas. A la turmalina se la denominaba a veces el "imán de Ceilán" porque podía atraer y luego repeler las cenizas calientes debido a sus propiedades piroeléctricas . [5]
Los químicos utilizaron turmalinas en el siglo XIX para polarizar la luz haciendo brillar sus rayos sobre una superficie cortada y pulida de la gema. [6]
Las especies y variedades de turmalina más comunes incluyen las siguientes:
La especie más común de turmalina es el chorlo , el miembro terminal de hierro sódico (divalente) del grupo. Puede representar el 95% o más de toda la turmalina en la naturaleza. La historia temprana del mineral chorlo muestra que el nombre "chorlo" se usaba antes de 1400 porque un pueblo conocido hoy como Zschorlau (en Sajonia , Alemania) se llamaba entonces "Schorl" (o variantes menores de este nombre), y el pueblo tenía una mina de estaño cercana donde, además de casiterita , se encontró turmalina negra. La primera descripción del chorlo con el nombre "schürl" y su aparición (varias minas de estaño en los Montes Metálicos ) fue escrita por Johannes Mathesius (1504-1565) en 1562 bajo el título "Sarepta oder Bergpostill". [7] Hasta aproximadamente 1600, los nombres adicionales utilizados en el idioma alemán fueron "Schurel", "Schörle" y "Schurl". A principios del siglo XVIII, el nombre Schörl se utilizó principalmente en el área de habla alemana. En inglés, los nombres shorl y shirl se utilizaron en el siglo XVIII. En el siglo XIX, los nombres comunes schorl , schörl , schorl y iron tourmaline fueron las palabras inglesas utilizadas para este mineral. [7]
La dravita , también llamada turmalina marrón , es el miembro terminal de la turmalina rica en sodio y magnesio. La uvita, en comparación, es una turmalina de calcio y magnesio. La dravita forma múltiples series, con otros miembros de turmalina, incluidos el chorlo y la elbaíta. [8]
El nombre dravita fue utilizado por primera vez por Gustav Tschermak (1836-1927), profesor de mineralogía y petrografía en la Universidad de Viena , en su libro Lehrbuch der Mineralogie (publicado en 1884) para la turmalina rica en magnesio (y sodio ) del pueblo de Dobrova cerca de Unterdrauburg en el área del río Drava , Carintia , Imperio austrohúngaro . Hoy en día, esta localidad de turmalina (localidad tipo para la dravita) en Dobrova (cerca de Dravograd ), es parte de la República de Eslovenia . [9] Tschermak le dio a esta turmalina el nombre de dravita, por el área del río Drava, que es el distrito a lo largo del río Drava (en alemán: Drau , en latín : Drave ) en Austria y Eslovenia. La composición química dada por Tschermak en 1884 para esta dravita corresponde aproximadamente a la fórmula NaMg 3 (Al,Mg) 6 B 3 Si 6 O 27 (OH) , que concuerda bien (excepto por el contenido de OH ) con la fórmula del miembro final de la dravita tal como se conoce hoy en día. [9]
Las variedades de dravita incluyen la dravita de cromo de color verde oscuro y la dravita de vanadio. [10]
Una elbaíta de turmalina-litio fue uno de los tres minerales pegmatíticos de Utö , Suecia , en el que el nuevo elemento alcalino litio (Li) fue determinado en 1818 por primera vez por Johan August Arfwedson . [11] La isla de Elba , Italia , fue una de las primeras localidades donde se analizaron químicamente en profundidad las turmalinas de litio coloreadas e incoloras. En 1850, Karl Friedrich August Rammelsberg describió el flúor (F) en la turmalina por primera vez. En 1870, demostró que todas las variedades de turmalina contienen agua ligada químicamente. En 1889, Scharitzer propuso la sustitución de (OH) por F en la turmalina de litio roja de Sušice , República Checa . En 1914, Vladimir Vernadsky propuso el nombre Elbait para la turmalina rica en litio, sodio y aluminio de la isla de Elba, Italia, con la fórmula simplificada ( Li,Na)HAl6B2Si4O21 . [ 11] Lo más probable es que el material tipo para la elbaíta se haya encontrado en Fonte del Prete, San Piero in Campo, Campo nell'Elba , isla de Elba , provincia de Livorno , Toscana , Italia . [11] En 1933 , Winchell publicó una fórmula actualizada para la elbaíta , H8Na2Li3Al3B6Al12Si12O62 , que se utiliza comúnmente hasta la fecha escrita como Na ( Li1.5Al1.5 ) Al6 ( BO3 ) 3 [ Si6O18 ] ( OH) 3 ( OH ) . [11] La primera determinación de la estructura cristalina de una turmalina rica en litio fue publicada en 1972 por Donnay y Barton, realizada en una elbaíta rosa del condado de San Diego , California , Estados Unidos. [ cita requerida ]
El grupo de minerales de turmalina es químicamente uno de los grupos más complejos de minerales de silicato . Su composición varía ampliamente debido al reemplazo isomorfo (solución sólida), y su fórmula general se puede escribir como XY 3 Z 6 (T 6 O 18 )(BO 3 ) 3 V 3 W , donde: [12]
Las especies minerales que recibieron nombre antes de la fundación del IMA en 1958 no tienen un número IMA.
La comisión de IMA sobre nuevos nombres minerales publicó una lista de símbolos aprobados para cada especie mineral en 2021. [13]
En 2011 se publicó una nomenclatura revisada para el grupo de las turmalinas. [14] [15] [16]
La turmalina es un ciclosilicato de anillo de seis miembros que tiene un sistema cristalino trigonal . Se presenta en forma de cristales prismáticos y columnares largos, delgados a gruesos , que suelen ser triangulares en sección transversal, a menudo con caras estriadas curvas. El estilo de terminación en los extremos de los cristales es a veces asimétrico, llamado hemimorfismo. Los cristales prismáticos pequeños y delgados son comunes en un granito de grano fino llamado aplita , que a menudo forma patrones radiales similares a margaritas. La turmalina se distingue por sus prismas de tres lados; ningún otro mineral común tiene tres lados. Las caras de los prismas a menudo tienen estrías verticales pronunciadas que producen un efecto triangular redondeado. La turmalina rara vez es perfectamente euédrica . Una excepción fueron las finas turmalinas dravita de Yinnietharra, en el oeste de Australia. El depósito fue descubierto en la década de 1970, pero ahora está agotado. Todos los cristales hemimórficos son piezoeléctricos y, a menudo, también piroeléctricos . [ cita requerida ]
Un cristal de turmalina está formado por unidades que consisten en un anillo de sílice de seis miembros que se une por encima a un catión grande, como el sodio. El anillo se une por debajo a una capa de iones metálicos e hidroxilos o halógenos, que estructuralmente se asemeja a un fragmento de caolín . Este a su vez se une a tres iones de borato triangulares. Las unidades unidas de extremo a extremo forman columnas que recorren la longitud del cristal. Cada columna se une con otras dos columnas desplazadas un tercio y dos tercios de la longitud vertical de una sola unidad para formar haces de tres columnas. Los haces se empaquetan juntos para formar la estructura cristalina final. Debido a que las columnas vecinas están desplazadas, la unidad estructural básica no es una celda unitaria : la celda unitaria real de esta estructura incluye porciones de varias unidades que pertenecen a columnas adyacentes. [17] [18]
La turmalina tiene una variedad de colores. Las turmalinas ricas en hierro suelen ser de color negro a negro azulado a marrón oscuro, mientras que las variedades ricas en magnesio son de color marrón a amarillo, y las turmalinas ricas en litio son casi de cualquier color: azul, verde, rojo, amarillo, rosa, etc. En raras ocasiones, es incolora. Los cristales bicolores y multicolores son comunes, lo que refleja variaciones de la química del fluido durante la cristalización. Los cristales pueden ser verdes en un extremo y rosados en el otro, o verdes en el exterior y rosados en el interior; este tipo se llama turmalina sandía y es apreciado en joyería. Un excelente ejemplo de joyería de turmalina sandía es una pieza de broche (1969, oro, turmalina sandía, diamantes) de Andrew Grima (británico, n. Italia, 1921-2007), en la colección de Kimberly Klosterman y en exhibición en el Museo de Arte de Cincinnati . [19] Algunas formas de turmalina son dicroicas ; cambian de color cuando se ven desde diferentes direcciones. [20]
El color rosa de las turmalinas de muchas localidades es el resultado de una irradiación natural prolongada. Durante su crecimiento, estos cristales de turmalina incorporaron Mn2 + y al principio eran muy pálidos. Debido a la exposición natural a los rayos gamma por desintegración radiactiva de 40 K en su entorno granítico , se produce la formación gradual de iones Mn3 + , que son responsables de la intensificación del color rosa a rojo. [21]
El chorlo negro opaco y la tsilaisita amarilla son especies de turmalina idiocromáticas que tienen una alta susceptibilidad magnética debido a las altas concentraciones de hierro y manganeso respectivamente. La mayoría de las turmalinas de calidad gema son de la especie elbaíta. Las turmalinas elbaítas son alocromáticas y derivan la mayor parte de su color y susceptibilidad magnética del chorlo (que imparte hierro) y la tsilaisita (que imparte manganeso). [ cita requerida ]
Las turmalinas rojas y rosadas tienen las susceptibilidades magnéticas más bajas entre las elbaítas, mientras que las turmalinas con colores amarillo brillante, verde y azul son las elbaítas más magnéticas. Las especies de dravita, como la dravita de cromo verde y la dravita marrón, son diamagnéticas. Se puede utilizar un imán de neodimio portátil para identificar o separar algunos tipos de gemas de turmalina de otras. Por ejemplo, la turmalina indicolita azul es la única piedra preciosa azul de cualquier tipo que mostrará una respuesta de arrastre cuando se aplica un imán de neodimio. Cualquier turmalina azul que sea diamagnética se puede identificar como turmalina paraiba coloreada por cobre en contraste con la turmalina azul magnética coloreada por hierro. [22]
Algunas gemas de turmalina, especialmente las de color rosa a rojo, se alteran mediante un tratamiento térmico para mejorar su color. Las piedras de color rojo demasiado oscuro se pueden aclarar con un tratamiento térmico cuidadoso. El color rosa en las piedras que contienen manganeso, de color casi incoloro a rosa pálido, se puede aumentar en gran medida mediante la irradiación con rayos gamma o haces de electrones. La irradiación es casi imposible de detectar en las turmalinas y, actualmente, no afecta el valor. Las turmalinas con muchas inclusiones, como la rubelita y la paraiba brasileña, a veces tienen una claridad mejorada. Una turmalina con claridad mejorada (especialmente la variedad paraiba) vale mucho menos que una gema sin tratar de la misma claridad. [23]
La turmalina se encuentra en granitos y pegmatitas de granito y en rocas metamórficas como el esquisto y el mármol . Las turmalinas ricas en litio y schorlo se encuentran generalmente en granitos y pegmatitas de granito. Las turmalinas ricas en magnesio, dravitas, generalmente se limitan a esquistos y mármoles. La turmalina es un mineral duradero y se puede encontrar en cantidades menores como granos en areniscas y conglomerados , y es parte del índice ZTR para sedimentos altamente meteorizados. [24]
La turmalina en forma de gema y de muestra se extrae principalmente en Brasil y en muchas partes de África , entre ellas Tanzania , Nigeria , Kenia , Madagascar , Mozambique , Malawi y Namibia . También se extrae en Asia , especialmente en Pakistán , Afganistán e Indonesia, así como en Sri Lanka y la India , [25] donde se encuentra algún material de placer adecuado para el uso como gema.
En los Estados Unidos se han producido algunas gemas finas y material de muestra, con los primeros descubrimientos en 1822, en el estado de Maine . California se convirtió en un gran productor de turmalina a principios del siglo XX. Los depósitos de Maine tienden a producir cristales en rojo rosado frambuesa, así como verdes menta. Los depósitos de California son conocidos por sus rosas brillantes, así como por sus bicolores. A principios del siglo XX, Maine y California fueron los mayores productores mundiales de turmalinas gemas. La emperatriz viuda Cixi de China amaba la turmalina rosa y compró grandes cantidades para piedras preciosas y tallas de la entonces nueva mina Himalaya, ubicada en el condado de San Diego , California. [26] No está claro cuándo se encontró la primera turmalina en California. Los nativos americanos han usado turmalina rosa y verde como obsequios funerarios durante siglos. El primer caso documentado fue en 1890 cuando Charles Russel Orcutt encontró turmalina rosa en lo que más tarde se convirtió en la mina Stewart en Pala, California , en el condado de San Diego . [27]
En Brasil, especialmente en Minas Gerais y Bahía , se pueden encontrar casi todos los colores de turmalina . El nuevo tipo de turmalina, que pronto se conocería como turmalina de Paraíba, se presentaba en azul y verde. La turmalina de Paraíba brasileña suele contener abundantes inclusiones. Gran parte de la turmalina de Paraíba de Brasil en realidad no proviene de Paraíba , sino del estado vecino de Rio Grande do Norte . El material de Rio Grande do Norte suele tener un color algo menos intenso, pero allí se encuentran muchas gemas finas. Se determinó que el elemento cobre era importante en la coloración de la piedra. [28]
Una gran turmalina verde azulada de Paraíba, que mide 36,44 mm × 33,75 mm × 21,85 mm (1,43 in × 1,33 in × 0,86 in) y pesa 191,87 quilates (1,3536 oz; 38,374 g), es la turmalina tallada más grande del mundo. [29] [30] Propiedad de Billionaire Business Enterprises, [29] fue presentada en Montreal , Quebec , Canadá , el 14 de octubre de 2009. [30]
A finales de los años 1990, se encontró turmalina que contenía cobre en Nigeria . El material era generalmente más pálido y menos saturado que los materiales brasileños, aunque el material en general tenía muchas menos inclusiones. Un descubrimiento africano más reciente en Mozambique también ha producido turmalina coloreada por cobre, similar a la paraiba brasileña. El material de paraiba de Mozambique generalmente tiene un color más intenso que el nigeriano y la turmalina de Paraiba de Mozambique tiene colores similares a la Paraiba brasileña, pero los precios son relativamente más baratos, mejor claridad y tamaños más grandes. En los últimos años, el precio de estas hermosas piedras preciosas ha aumentado significativamente. [31]
Otra variedad muy valiosa es la turmalina cromada, un tipo raro de turmalina dravita de Tanzania . La turmalina cromada tiene un color verde intenso debido a la presencia de átomos de cromo en el cristal. De los colores estándar de la elbaíta, las gemas de indicolita azul suelen ser las más valiosas, [32] seguidas de la verdelita verde y la rubelita rosada a roja. [33]
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